题目内容
(7分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是_____________________。
(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_________________,
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是: _________________。
(3)兰州一中某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称是__________。
②实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件? ____________________。
(1) 富集溴元素;(2)Br2+SO2+2H2O===4H++SO+2Br-;强酸对设备的严重腐蚀;
(4)①冷凝管;②控制温度计b的温度,并收集59 ℃的馏分
解析试题分析:(1)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是富集溴元素;(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O===4H++SO+2Br-;由上反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀;(3)①图中仪器B的名称是冷凝管;②由于Br2的沸点为59 ℃,所以实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中要控制温度计b的温度,并收集59 ℃的馏分。
考点:考查海水制取溴单质的反应原理及操作时应该注意的问题的知识。
某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+?
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为
Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验:。
实验1:
试管 | 操作 | 现象 |
① | 先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
② | 先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为________。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
操作 | 应该观察到的现象 |
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:______________。
实验3:进行实验以确定可能的原因。
操作 | 现象 |
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴KSCN溶液 | 静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN溶液后,出现浅红色 |
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:
操作 | 现象 |
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN溶液 | 静置后,上层溶液为紫色,下层溶液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色 |
你认为实验4设计的主要目的是________________。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:__________。
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:
FeCl3溶液 含有淀粉的碘水 NaOH溶液
A B C
(1)在配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在 中,再加水稀释,这样操作的目的是 。
(2)装置C的作用是 。
(3)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、 、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有 (填序号)。
A.蒸发皿 |
B.石棉网 |
C.漏斗 |
D.烧杯 |
F. 坩埚
(4)根据以上现象,该小组同学认为SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式 ;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成 ;
③该小组同学向C烧杯反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42—。该做法 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(5)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是 。
将一定量的铁片和浓硫酸混合加热,充分应后得到溶液X,X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用( )
A.KSCN溶液和氯水 | B.铁粉和KSCN溶液 |
C.浓氨水 | D.酸性KMnO4溶液 |